Древние моллюски сохранили свидетельства роста числа паразитов при повышении уровня моря

Как повышение уровня моря повлияет на распространение инфекционных заболеваний? По словам палеоэколога Джона Хантли из Университета Миссури, лучший способ ответить на этот вопрос — заглянуть в далёкое прошлое.

Хантли и коллеги обнаружили, что по мере повышения уровня моря в голоцене (геологическая эпоха от 11 700 лет назад до настоящего времени) количество болезнетворных паразитов в моллюсках резко возросло. Исследователи выяснили, что вероятными причинами являются более высокий и тёплый уровень воды.

По словам Хантли, к концу XXI века ожидается значительный подъём уровня моря, и «многие исследования предполагают, что в результате паразиты расширят свой ареал и станут более опасными. Однако таким исследованиям часто не хватает перспективы геологического времени».

Поиски ответов в итальянской грязи

Хантли недавно преодолевал грязную лагуну в Италии «на четвереньках» в поисках улик. Учёный проводил исследования на мелководье лагуны Лезина с коллегой Даниэле Скарпони из Болонского университета. «Дно лагуны илистое, — говорит Хантли, — поэтому, хотя вода и мелкая, бродить вброд невозможно — вы провалитесь в грязь по колени».

Чтобы получить образцы современных заражённых паразитами моллюсков для сравнения с ископаемыми моллюсками, содержащими следы неопознанных паразитов, учёные пересекали лагуну на руках и коленях. По пути они встретили неожиданных обитателей лагуны.

«Мы перебирали грязь в поисках образцов, когда я почувствовал, как что-то скользнуло по моей ноге, — вспоминает Хантли. — Лагуна известна своим промыслом угрей, и, конечно же, это был угорь, который столкнулся со мной — или наоборот — и проползал через мою одежду. Я кричал, отмахивался и пытался бежать по грязи. Накануне вечером я ел карпаччо из угря, так что, возможно, угорь мстил за то, что я поужинал одним из его родственников».

Он пережил эту «месть лагуны Лезина», но не нашёл ответа на загадку ископаемого паразита. «На данный момент мы не знаем, какие именно паразиты оставляют следы, которые мы видим в ископаемых моллюсках на севере Италии». Этот же вид моллюсков живёт и сегодня, процветая в итальянских прибрежных лагунах, включая Лезину, что даёт учёным преимущество в исследованиях.

«Паразиты могут быть губительны для моллюсков, таких как эти двустворчатые, — говорит Джуди Ског, руководитель программы в Отделе наук о Земле Национального научного фонда (NSF), который поддерживает исследования Хантли. — Поскольку моллюски являются источником пищи для людей, факторы, влияющие на их паразитов, имеют экономическое значение и значение для здоровья человека».

По её словам, исследование Хантли «изучает влияние изменений окружающей среды на паразитов во времени, чтобы выяснить, как реагируют они, их хозяева и их экосистемы. Знание большего об этих долгосрочных процессах поможет прогнозировать подобные изменения в будущем».

Ответы в китайских осадках

В 2011 году Хантли работал в дельте реки Чжуцзян (Жемчужной реки) в Китае. Он заметил, что в ископаемых моллюсках, сохранившихся в отложениях, сформировавшихся при повышении уровня моря, было больше следов паразитов, чем в тех, что образовались при его понижении.

Ископаемые следы — это не сами паразиты. Это отметины, оставленные червями: овальные ямки на внутренней стороне раковин моллюсков. «Эти следы — реакция моллюсков на плоских червей, которые их заразили, — говорит Хантли. — Каждый след меньше дюйма в поперечнике».

Учёные начали искать современные среды, имитирующие условия древнего подъёма и падения уровня моря — барьерные острова для первого и речные дельты для второго. Они собрали образцы пустых раковин на пляжах в этих местах.

«Как мы и предполагали, — говорит Хантли, — распространённость паразитов была значительно выше в условиях подъёма уровня моря, чем в условиях его падения». По его словам, поиск причины этой закономерности «требует разгадки нескольких ключей».

Сейчас он проводит анализы, которые помогут восстановить, как со временем менялись температура и доступность питательных веществ в дельте реки Чжуцзян и как это могло способствовать увеличению числа паразитов. «Вероятно, это связано с потеплением вод, — говорит Хантли, — и, возможно, с увеличением доступности питательных веществ».

Свидетельства прошлого, беспокойство о будущем

Растёт озабоченность тем, как паразиты отреагируют на изменение климата. Результаты последующей работы Хантли и коллег в реке По в Италии, опубликованные в журнале Scientific Reports, представляют собой первые анализы реакции паразитов на изменение климата как в долгосрочной, так и в краткосрочной перспективе. Почти 10 000-летняя запись о моллюсках и паразитах из дельты реки По показывает значительные всплески числа паразитов в периоды повышения уровня моря.

Далее Хантли и Скарпони изучают отложения из кернов, взятых со дна реки в Италии. «Потепление вод может объяснить распространённость паразитов в морских и эстуарных условиях, — говорит Хантли, — и может указывать на аналогичный результат для пресноводных паразитов, которые заражают людей и вызывают такие заболевания, как шистосомоз».

В целом, по его словам, «результаты имеют серьёзные последствия для рыболовства и здоровья человека в условиях изменения климата».

Джуди Ског добавляет: «Паразиты и их хозяева реагировали на изменения окружающей среды в прошлом. Теперь они служат указателями того, что, вероятно, произойдёт в будущем — с ними и с нами».